Die Entstehung von Bränden verhindern

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1 Die Entstehung von Bränden verhindern Brandschutz im Hochregallager Uwe Auth ist Brandschutzingenieur beim Planungsbüro Halfkann + Kirchner* Hochregallager stellen ein mit den allgemeinen Regeln des Brandschutzes im Baurecht nicht beschreibbares Risiko dar. Es gibt jedoch Systeme, die die Entstehung von Bränden vermeiden und daher in der Brandschutzplanung berücksichtigt werden sollten. Bild: Auch Hochregallager gehören zu Gebäuden besonderer Nutzung. * Der Beitrag basiert auf einem Referat, das anlässlich des 11. Wagner-Symposiums gehalten wurde. 116 Schutzziele und gesetzliche Grundlagen Gemäß den Vorschriften der Landesbauordnungen sind bauliche Anlagen so anzuordnen, zu errichten, zu ändern und Instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit oder Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit oder die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden. Die allgemeinen Sicherheitsanforderungen des Baurechts beziehen sich so im Wesentlichen auf die Aspekte Standsicherheit und Brandschutz. Dementsprechend müssen bauliche Anlagen ihrem Zweck entsprechend ohne Missstände benutzbar sein, wobei die allgemein anerkannten Regeln der Technik zu beachten sind. Von diesen Regeln kann abgewichen werden, wenn nachweislich eine andere Lösung in gleicher Weise zum Ziele führt. Hinsichtlich des Brandschutzes werden diese allgemeinen Anforderungen z. B. im 17 der Landesbauordnung Nordrhein-Westfalen weiter konkretisiert. Demnach müssen bauliche Anlagen unter Berücksichtigung insbesondere der Brennbarkeit der Baustoffe; der Feuerwiderstandsdauer der Bauteile; der Dichtheit der Verschlüsse von Öffnungen und der Anordnung von Rettungswegen so beschaffen sein, dass der Entstehung eines Brandes vorgebeugt wird; der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorgebeugt wird; bei einem Brand die Rettung von Menschen und Tieren sowie wirksame Löscharbeiten möglich sind. Eine wirksame Brandbekämpfung durch die Feuerwehr wird im Wesentlichen definiert durch Aspekte, wie Alarmierungszeitpunkt, ggf. unterstützt durch Brandmeldeanlage, Ausstattung mit automatischen Löschanlagen, Löschwasserbevorratung und Anordnung der Entnahmestelle, Anzahl und Anordnung der Angriffswege. Die Anforderungssystematik des Baurechts Das Baurecht stellt materielle Anforderungen an den Brandschutz entsprechend einer nach Höhe und Nutzung des Gebäudes orientierten Systematik. Zur Umsetzung bzw. Einhaltung der oben beschriebenen Schutzziele sind in der Landesbauordnung weitergehende materielle Anforderungen enthalten, die sich im Allgemeinen auf Wohngebäude und vergleichbare Nutzungen beziehen, und sich somit jedoch von der in gewerblichen, industriellen und ähnlichen Betrieben zugrunde liegenden Risikosituation unterscheidet. Die Maßgaben des Baurechts sind daher für die hier untersuchten Gebäudegrößen und Nutzungen nicht immer risikogerecht. Daher kann von diesen Regeln der Anforderungssystematik des Baurechts abgewichen werden, wenn nachweislich eine andere Lösung in gleicher Weise die Schutzziele des Baurechts erfüllt. Gemäß 54 der Landesbauordnung NRW können daher für bauliche Anlagen und Räume besonderer Art oder Nutzung je nach Risikolage besondere Anforderungen gestellt, aber auch Erleichterungen gestattet werden. Zur Konkretisierung der besonderen Anforderungen bzw. Erleichterungen wurden für diverse bauliche Anlagen besonderer Art oder Nutzung im Sinne des 54 der Landesbauordnung Nordrhein-Westfalen Sonderbauverordnungen von der Obersten Bauaufsichtsbehörde bauaufsichtlich eingeführt. Eine dieser bauordnungsrechtlichen Sonderregelungen für Gebäude besonderer Art Das Thema in Kürze Thema: Brandschutzmaßnahmen für Gebäude mit besonderer Art oder Nutzung Problemstellung: Baurechtlich festgelegte Brandschutzmaßnahmen basieren darauf, dass ein Brand definitiv entsteht und ein baurechtlich akzeptiertes Ausmaß erreicht, um dann wirksam bekämpft werden zu können. Lösung: Am Beispiel Hochregallager wird deutlich, dass das System der Brandvermeidung mittels Sauerstoffreduktion deutliche Erleichterung von den baurechtlichen Vorgaben darstellen kann.

2 oder Nutzung stellt die in den meisten Ländern der Bundesrepublik zwischenzeitlich eingeführte Industriebaurichtlinie dar. Hiernach werden Rabatte auf grundlegende Anforderungen der Bauordnung gewährt. Die Anforderungen der Industriebaurichtlinie werden in einem sehr differenzierten Verfahren im Wesentlichen abhängig von der Brandbelastung der Nutzung, dem Feuerwiderstand der tragenden und aussteifenden Bauteile, der brandschutztechnischen Infrastruktur (Brandmeldeanlagen, Werkfeuerwehr, Löschanlagen), der Größe in Flächenausdehnung und Geschossigkeit dargestellt. Weitergehende Erleichterungen, aber auch besondere Anforderungen an die Anwendbarkeit der Industriebaurichtlinie sind in dem Regelwerk differenziert festgelegt. Sensibler Schutzbereich Ein weiteres Regelwerk für Gebäude besonderer Art im Bereich der Industriebauten stellt die VDI-Richtlinie 3564 Empfehlungen für den Brandschutz in Hochregalanlagen (Hochregallager-Richtlinie) dar. In ihr werden hohe Anforderungen an die Ausstattung mit Brandschutzanlagen gestellt, zumal eine wirksame manuelle Brandbekämpfung durch Betriebsangehörige oder Feuerwehrkräfte meist nicht möglich ist. Der Einsatz einer Feuerwehr wird sich im Hochregallager auf das Ablöschen eventueller Glutnester beschränken müssen. Einige wesentliche Merkmale des Anforderungsprofils der Hochregallager-Richtlinie sind: Lagerguthöhe mehr als 9 m zulässig, Verzicht auf Feuerwiderstand des Tragwerkes möglich, Rettungsweglänge bis 70 m in automatischen Regalanlagen zulässig. Voraussetzungen für die Anwendung der Hochregallager-Richtlinie sind im Wesentlichen: Verwendung nicht-brennbarer Baustoffe (hier ergibt sich im Tiefkühlbereich oftmals der Konflikt mit den aus bauphysikalischen Gründen zwingend erforderlichen Schaumwerkstoffen in der Isolierung der Außenhaut); Rauchabzug mit A w (aerodynamisch wirksame Öffnungsfläche) 0,5 % der Grundfläche (auch hier ergibt sich der Konflikt im Tiefkühlbereich, da Rauchabzugsklappen herkömmlicher Bauart vereisen und Sonderlösungen erforderlich werden); Wandhydrantenausstattung im Hochregallager (im Tiefkühllager ist die Ausstattung mit Löschgeräten schlecht darstellbar); Löschanlage (in der Regel Sprinkleranlage obligatorisch); konsequente Abtrennung unterschiedlich genutzter Bereiche durch Brandwände; ausreichende Löschwasserversorgung (> 3200 l/min). Höchstes Schutzniveau Um die Entstehung von Bränden zu vermeiden, gibt es Systeme, die auf einer Technologie basieren, mit welcher der Sauerstoffgehalt der Raumluft durch die Zufuhr von Stickstoff kontrolliert reduziert wird. Auf diese Weise können sich die meisten Brennstoffe nicht mehr entzünden, und ein offener Brand ist nicht mehr möglich. Hinsichtlich Anwendungsmöglichkeiten bestehen fundierte Erfahrungen bei der Sauerstoffreduktion in Hochregallagern für den Lebensmittelbereich und auch für Gefahrstofflagerung. In den Genehmi- Bitte lesen Sie weiter auf Seite 120 W+S 10/02 117

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5 Eisgekühlte feuerfeste Pizza Gerade in Tiefkühlhochregallagern ist die Gefahr von Bränden sehr hoch. Die in diesen Lagern aufgrund der Temperaturen sehr trockene Luft kann bei Fehlern an Kühlaggregaten und elektrischen Einrichtungen einen Brand leicht begünstigen. Für einen wirksamen Brandschutz eignen sich Löschanlagen nicht. Daher ist im neuen Tiefkühlhochregallager der Wagner Tiefkühlprodukte GmbH, einem der größten Tiefkühl-Pizza-Hersteller Europas, die alternative Methode der Sauerstoffreduktion realisiert worden. Der Einsatz einer Löschanlage bei einem Raumvolumen von rund m 3 und einer dauerhaften Temperatur von -28 C hätte für das Tiefkühlhochregallager keine tragfähige und wirtschaftliche Lösung dargestellt. Im Brandschutzgutachten der Firma Halfkann + Kirchner war als Folge dieser Voraussetzungen ein Konzept zur aktiven Brandvermeidung vorgegeben. Mit der Aufgabe, dieses Konzept zu erstellen und anschließend umzusetzen, wurde die Firma Wagner Alarm- und Sicherungssysteme betraut, die die Anforderungen mit ihrem System OxyReduct realisierte. Mit der Sauerstoffreduktion von 20,9 auf 15 Vol.-% durch die Anlage sind die Forderungen des Brandschutzgutachtens vollständig erfüllt. Zusätzlich wird damit auf diesem Niveau eine aktive Brandvermeidung sichergestellt. Eine besondere Aufgabenstellung durch den Kunden war außerdem der hohe Frischlufteintrag von etwa m 3 pro Tag, der sich aus den häufigen Ein- und Auslagerungen während des Lagerbetriebes ergibt. Mit Hilfe von Schleusen wird der Austausch mit der Umgebungsluft sehr gering gehalten. Die Anlage hält den Sauerstoffwert durch Zuführen von Stickstoff konstant. Dabei ist der Sauerstoffgehalt dennoch hoch genug, um auch den Aufenthalt von Personen im Lager zu ermöglichen. Zudem konnte auf den Einbau von Rauch- und Wärmeabzügen verzichtet werden. gungsverfahren konnten Anforderungsprofile für die Lager definiert werden, die von den baurechtlichen Vorgaben weitreichende Erleichterungen darstellen. Sie sind wesentlich charakterisiert durch: keine Anforderungen an den Feuerwiderstand der tragenden und aussteifenden Bauteile, keine Brandmeldung erforderlich, Rauchabzug entbehrlich, im Tiefkühlbereich auch Einsatz brennbarer Baustoffe in Dach und Wand möglich, begrenzte Anforderungen an die Löschwasserversorgung des Gesamtbetriebes möglich, keine Löschwasserrückhaltung für den Lagerbereich erforderlich, keine weitergehende Löschanlage erforderlich. Neuer Weg Die Brandschutzmaßnahmen des Baurechts basieren auf der Kette Brandentstehung Branderkennung Intervention. Diese Vorgehensweise unterstellt die Entstehung eines Brandes, der zunächst ein baurechtlich akzeptiertes Ausmaß erreichen muss, um weitere, dann aktive Brandschutzmaßnahmen wirksam werden zu lassen. Branderkennung und Intervention durch anlagentechnische Komponenten erfordern daher Investitionen, die eine Brandentstehung nicht verhindern, sondern erst im Brandfall wirksam werden. Weiterhin erfordert die im Baurecht übliche Brandschutzkomponente Feuerwiderstand des Tragwerkes die Investition in eine bauliche Maßnahme, die nur erforderlich ist, da ein Brand angenommen wird, der gewisse Ausmaße schon erreicht hat und bei dem dennoch ein wirksamer Löschangriff durch Feuerwehrkräfte möglich sein soll. Die Vorteile der Sauerstoffreduktion liegen demgegenüber offen auf der Hand: Weitgehender Verzicht auf herkömmliche Brandschutzmaßnahmen und somit eine deutliche Reduzierung der Investitionskosten im Bereich des Brandschutzes bei einer deutlich höheren Brandschutzqualität. Halfkann + Kirchner Sachverständigenbüro, Brandschutzingenieure, Richard-Lucas-Str. 4, Erkelenz, Tel.: , Fax: Wagner Alarm- und Sicherungssysteme GmbH, Schleswigstr. 5, Langenhagen, Tel.: , Fax: , info@wagner.de W+S 10/02